《建筑概论》开设于一年级第一学期,是建筑学专业学生开启建筑学习之路上的第一道门。建筑学专业的学生初入大学,对建筑既陌生又好奇,同时也不乏希望和遐想。相当多的建筑学专业学生会在大学里受到思维方式上强烈的冲击,他们将要身处一个完全截然不同的新世界,经历两次重要的转化:首先是由传统教育的逻辑推理思维方式向以视觉思考为核心的领域转化;紧接着,又要从纯视觉思考(构成、造型训练)转向对功能、技术、经济等要素的综合权衡(含有功能要求的设计)。传统教学大纲要求学生通过此课程的学习,全面而概括地了解建筑的相关基本知识,掌握建筑识图的基本方法,熟悉民用及工业建筑设计的基本原理和方法、建筑物的基本组成及构造原理等内容。此课程中,应增设绿色建筑概论的内容,让学生了解绿色建筑的基本概念、设计原则与方法、发展与趋势,为之后其他课程的开设奠定基础。
《建筑设计原理》、《城乡规划概论》、《城市设计》等课程为开设于二年级至四年级期间的理论基础类专业理论课,其课程环节主要由课堂讲授、理论分析、案例解析等形式为主构成,其教学目的在于帮助学生了解设计的基本原理与一般规律,并在实践与设计过程中起到指导性作用。在《建筑设计原理》课程中,应开设绿色建筑设计原理的专题,从建筑外部环境、建筑室内环境、建筑能耗几个方面详细地剖析绿色建筑的设计方法,并通过实例的展示与剖析帮助学生理解与掌握。在《城市规划原理》、《城市设计》课程中亦应介入绿色设计的理念与思路,从选址的基本原则、自然环境因素、节约用地方针、乡土文化等方面,帮助学生建立起生态的、可持续发展的绿色设计理念。
《建筑物理》、《建筑构造》、《建筑材料》、《建筑结构选型》、《建筑设备》等课程为开设于二年级至四年级期间的技术类专业理论课,其课程环节主要由课堂讲授、理论推导、实验数据演算与分析等形式为主构成,其教学目的在于帮助学生全面掌握与建筑设计紧密相关的工程技术基本知识。而这些技术知识恰恰是在建筑设计过程中有效地实现绿色建筑设计的物质载体与手段。如《建筑物理》的三大主干课程建筑声学、建筑光学、建筑热工学,均与绿色建筑设计中室内环境品质及控制技术、建筑节能设计及技术等内容密切联系。再如《建筑设备》课程中,给排水部分应融入建筑节水技术、雨水的收集与利用等知识;暖通部分应融入室内新风系统、自然通风技术、高性能空调设备的运动、能量回收等绿色建筑设计的理论与方法;电气部分应考虑适时适度照明、高效节能灯具、待机能耗控制等绿色环保理念。《建筑材料》课程应增设绿色建材篇章,系统介绍绿色建材的概念、绿色建材的选择与运用、建筑节材技术与方法等课程内容。而在《建筑构造》课程中,通过对最新材料、最新技术构造节点大样的剖析与讲解,可以帮助建筑学专业的学生进一步掌握绿色建筑设计的具体手段和操作方法。
《建筑心理学》、《建筑法规》、《建筑师职业基础》等课程为开始在五年级毕业班的专业理论课。作为建筑学专业毕业班的学生,他们即将告别五年的大学学习生涯,走向建筑师的职业岗位,担负起建筑设计从方案构思到施工图绘制再到各专业配合,以及与甲方、施工方各方面配合等一系列具体工作之中。在这些课程中,应通过增加建筑环境心理学、绿色建筑相关法规、绿色建筑运营与维护等知识点的章节,帮助学生完善绿色建筑知识体系的构建,并在他们今后的实践与工作中积蓄发挥作用。
2.创新房屋建筑设计中的均衡稳定性设计
在房屋建筑设计的过程当中房屋建筑设计中的均衡稳定性的掌握和巧妙的运用也是在整个建筑设计的过程当中提升建筑物整体美感的主要手段之一。在现代的建筑学当中,对于房屋建筑的设计主要是根据建筑师所设计的建筑规模的大小,建筑整体的形状特征以及建筑物设计所使用建筑材料的整体质感,建筑物设计的着色深浅以及建筑物在整体设计中相关建筑部分虚实的各种形影变化来营造建筑物在整体上的不同建筑的不同层次从而达到呈现出对于整个建筑物总体的建筑设计的美感和不同建筑的不同设计风格,经常展现出给人不同的轻重感。在现代社会的房屋建筑设计中通常是建筑设计师会通过不同因素的结合和不同因素的使用变化过程来在建筑物的整体设计过程中实现对于不同建筑各种不同风格的建筑设计,营造出不同的建筑审美享受。在房屋建筑设计师进行建筑设计的过程中,他们通常都会经过在建筑物的整体设计中进行创造性的搭配和建筑物在不同层次上的有效设计,来达到在所设计的房屋建筑设计中达到恰当的建筑物均衡稳定发展特色。但是,在对房屋建筑进行设计施工的过程当中,应该注意到的一点是,并非所有的房屋建筑物在设计过程当中的轻重感都是相同的。从一般的建筑设计角度出发,在建筑设计过程中体量大的、建筑物实体的、建筑过程所使用材料质感粗糙以及建筑物着色颜色暗的,感觉上较重些。但是,在建筑设计过程中体量小的、建筑物在设计的过程中并非实体的、建筑物在建筑过程中所使用的建筑材料质感细腻以及建筑物着色颜色较为明亮的,感觉上就会轻一些。因此。在建筑师进行房屋建筑整体设计的过程当中通过均衡稳定显得平稳又安适。在房屋建筑设计师进行房屋建筑设计的过程当中对于房屋建筑设计过程的整体均衡性的把握程度上主要是通过房屋建筑物中所设计的每个部分的相应有轻重的关系来实现的。通过对房屋建筑设计总体稳定性的把握,对房屋建筑各部分的层次的设计和管理。在进行房屋建筑的设计过程中,再通过所设计出的建筑物的每个建筑组成部分的均衡性搭配关系来体现各地区各民族各风俗文化的不同艺术搭配形式,这样做同样也是对房屋建筑物相关于不同建筑部位、不同建筑风格以及不同建筑层次上的不同搭配风格的发展和延续。
3.创新房屋建筑设计中的比例控制
在建筑设计师对房屋建筑物进行设计的过程之中注意到房屋建筑设计中的比例关系也是在建筑过程中非常重要的一点。所谓建筑设计过程当中的比例关系一般来说是指建筑物不同部位不同物体之间的大小,以及建筑物不同设计部位的长宽高的对应情况关系。在设计师对于房屋建筑设计的过程之中不管是从房屋建筑设计的整体比例而言,还是从建筑设计中的一部分比例而言甚至是房屋建筑设计部分与整体之间的比例,在建筑都有联系。
4.创新房屋建筑设计中的韵律之美
韵律之美并不仅仅局限于在音乐中,在不同的物体之中韵律之美也有着不同程度的体现。对于房屋建筑而言自然也是不能例外的,好的建筑设计师会给人们设计出以舒适韵律的房屋建筑。韵律之美在房屋建筑中的体现形式是任何物体的诸元素形成系统重复的一种特性,这种特性已经随着目前人们生活水平的发展逐步深入到了人们的日常生活之中。不仅如此,韵律之美在大自然中的事物和现象之中也是广泛存在这的,例如人和动物的的心跳呼吸、水纹、树叶等。
墙体材料革新“十五规划”发展重点说道,新型墙体材料要适应建筑功能的改善和建筑节能的要求,积极发展利用当地资源、低能耗、低污染、高性能、高强度、多功能、系列化、能够提高施工效率的新型墙体材料。积极发展新型墙体材料是国策之一。
关键词:新型节能墙体材料
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引言
在现代社会,人类不但讲究住的舒服,还有住的健康。墙体材料改革可以节约材料,节约资金,符合可持续发展的要求,还可以促进住宅建筑的节能。
所谓可持续发展,既要满足当代人的利益,又不能损害后代的利益。原国家建材局结合建材工业的发展实际,把搞好资源综合利用、搞好环保、实现可持续发展作为建材工业转变经济增长方式的必然要求和主要途径,制定了建材工业的发展规划。
一、墙体材料现状
墙体材料包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、砂浆、混凝土砌块、混凝土空心砌块、毛石、毛料石等。 在我国城市采用砌块建筑的差别和发展都是很大的。从1995年起,×××开始采用混凝土小型空心砌块建成1xxxx住宅试点小区,总面积达1,000,000平米。至1997年扩大到4xxxx,总建筑面积达4,500,000平米.
二、墙体材料改革途径
(一)墙体改革途径之一—烧制品 空心砖和空心砌块的强度等级为mu10、mu7.5、mu5、mu3.5和mu2.5。体积密度分为800、900、1000和1100级,孔洞率大于等于40。
空心砖与实心砖相比较,其优点是可减轻结构自重,砖厚较大,可节约砌筑砂浆和减少工时。此外,粘土用量和电力及燃料亦可相应减少。
(二)墙体改革途径之二—蒸压制品
蒸压制品是指不含水泥或含少量水泥而通过蒸压养护方式使砖或砌块结硬的制品。 专家建议以生产块大质轻的灰砂空心砖来减轻建筑物重量,提高灰砂砖建筑物抗震性能,节约资源,降低生产成本,提高企业竞争力。
泡沫混凝土砌块属于多孔混凝土砌块,有水泥泡沫混凝土砌块和硅酸盐泡沫混凝土砌块两种。在工厂主要用于框架结构,现浇混凝土结构建筑的外墙填充、内墙隔断,也可用于多层建筑的外墙或保温隔热复合墙体,还可根据设计在现场浇筑泡沫混凝土墙体。
下列情况不得使用泡沫混凝土砌块:建筑物基础;处于浸水、高温和受化学侵蚀的环境;承重制品表面温度高于80摄氏度的部位。
泡沫混凝土砌块的性能及优点:主规格尺为880mm*380 (三)墙体改革途径之三—胶凝制品
混凝土小型空心砌块节土、节能,符合国家基本政策,.承载力高,相同强度等级块材和砂浆的砌体抗压强度是砖墙的1.5~1.8倍。其孔洞率50,较砖墙轻,可减轻基础荷载,因而可减少基础材料用量。它有以下优点:施工快,墙厚较标砖薄,可节省结构面积。商品砂浆:品质稳定、节约材料,有利于文明施工和环保,且可配制出适应新型墙体材料所需的性能。砌块墙体:多层砌块墙体住宅造价较相同层数砖混房高出5~10,但保温性能好,在北方尤为突出。多功能砌块是为实现建筑节能而发展的,如抗震、承重、保温、装饰作用等。
此外还有混凝土多孔砖、粉煤灰空心砌块等。
三、墙体材料改革意义
民用建筑和工业建筑都需节能。居民建筑的能耗以采暖占主要部分,热水供应15,电气照明14,炊事6,采暖65。随着建筑业发展,其用能已占全社会终端能耗的1/4以上。墙体材料改革最显著的意义就是建筑节能以及环境保护。保温隔热节能建议:采取单一材料较理想,施工方便,效率高;采用轻骨料混凝土砌块墙外贴苯板;采用轻骨料混凝土砌块苯板夹芯墙;采用轻骨料混凝土砌块孔内填苯板;采用轻骨料混凝土砌块空腔内插入苯板;外墙保温常用e板、复合混凝土小型空心砌块。
四、国外墙体材料生产应用简介 总结
随着人类社会发展,生产技术进步,砖和砌块生产构造多样化、材料多样化已成为必然,承重水平孔洞空心砖、轻质高强材料的发展研制提上日程。通过改进生产工艺提升施工技术扩大砌块应用范围,发展轻质隔墙板,继续节约建筑能耗,减少环境污染,建筑业的可持续发展一定是现实的。
回首往昔,展望未来,节能型住宅的普及应该不远了。
这种变化,在近些年我国具有一定代表性建筑上表现得尤为突出,缺失了我国本土建筑语言的“方盒子”一栋栋拔地而起,诸如众所周知的国家大剧院、“鸟巢”、CCTV大厦、水立方等国家性地标建筑都由外国设计师进行规划、设计而建成,在某种程度上极大地削弱了我国本土建筑文化的地域性和民族性特点。我国地域建筑文化特点逐步丧失的状况引起了很多本土管理者、建筑师们的质疑,并进一步指出了建筑文化发展中存在的另一个严重问题,即简单符号化问题。简单符号化本质上就是将地方建筑的样式、形态、装饰、色彩等要素进行简单的概括与提炼成为不假思索的地域符号,并结合钢筋混凝土等现代材料进行简单的堆砌,形成新建筑,组合成为新组团,构造出新城市。①这种“简单符号化”未能把不同风格、特点的外来建筑文化真正地融合到地域文化中,从本质上忽视了更深层次的地域文化精神,缺乏关心当地居民的日常生活轨迹,造成后来的建筑与当地的文化缺少紧密和持续联系,地方历史、地质地貌、传统文化、经济方式、生活习惯等因素被排斥在外,无法很好地创造出被认同的情感空间。例如在安徽地区,马头墙作为文化背景符号在当代建筑上的运用比比皆是,随处可见现代建筑的山墙加上马头墙作为装饰性构件,建筑色彩采用黑白灰的调子,建筑外表皮部分进行肌理处理,这样的建筑因此而被定义为徽派建筑。事实上,这种对地域建筑文化简单符号化的理解和运用,既可以理解为一种对国际建筑同质化现象的反思与批判,还可以视为地域建筑文化发展的一种新探索,但是这样的理解解决不了根本性的问题。应该从更深层次去理解与挖掘地域文化,尊重建筑所处的自然与文化环境,注重地域建筑语言的更新,营造出符合当地文化的建筑空间。
二、新型城镇化背景下的地域建筑文化发展的思考
在新型城镇化发展的背景下,根据地域建筑文化发展现状,针对现代化进程中有效实现传统建筑文化与现代建筑发展的有机结合问题,笔者认为应该强调以下几个方面的考虑。
(一)新型城镇规划与地域建筑文化保护
1、古建筑保护
古建筑是历史文化的载体,是历史记忆的符号,是城市文化发展的链条,是地方文脉的延续,更是见证了文化的传承,尤其是古建筑不可再生的属性决定了一旦遭到破坏就无可挽回。因此,古建筑保护对于地域建筑文化的延续是至关重要的。由于古建筑既是历史的遗存又是体现一个城市发展进程的标志,因此,在现阶段新型城镇规划和建设中,地域建筑文化保护的首要任务就是对重点古建筑进行避让保留,可以在重点古建筑单位周围综合规划道路系统和新建建筑,但不能穿越古建筑控制线,更不能拆除或毁灭古建筑及相关遗迹;有效控制周围新建建筑层高,控制对古建筑的影响。②其次,对一般性古建筑进行整体性搬迁。在新城镇规划方案的制定过程中,如果确实由于城市发展需要而古建筑重要性不是特别明显的,可以采取整体性搬迁的办法,将古建筑按照编拆除,异地进行恢复性重建。这样既避免了一般性古建的保护与新城镇规划的冲突,又保留了原有古建筑的完整性,为地域建筑文化的保护提供了一条可行之路。第三,对于确实没有保留价值的老旧建筑,组织专家进行充分的调研论证,如确无保留价值与文化意义的予以拆除。最后,围绕古建筑进行综合规划,将古建筑与周围环境综合性考虑,合理开发古建筑,建成旅游和消费区域。这样处理一来可以提升古建筑的影响力,让古建筑成为城市名片,以实证的方式向人们阐述整个城市的发展与变迁,让人们铭记历史与文化;二来让古建筑与城市发展相协调,既不影响城市发展又很好地承担新时代赋予古建筑的新任务,带动城市旅游和消费产业发展,传播城市文化,与城市和谐共生,促进城市经济文化高速发展。例如,青岛市在新城镇规划与发展中不仅保留了大部分19世德国建筑如德华银行、山东路矿公司、青岛火车站、海滨旅馆、小青岛灯塔、水师饭店、基督教堂、德华高等学堂等,还将崂山景区与古建筑群串联起来,建成旅游景点,延续了古建筑的生命,也为青岛的文化传播与经济发展做出了贡献。
2、历史老街区保护
历史老街区是城市的活文物,时刻向后人展示着前人的生活方式、风俗文化、历史的脉络、社会的变迁,现在更成为城市的一道靓丽风景。但是,历史老街区的多数古老建筑陈旧、破损问题比较突出,在新城镇规划时,确定好规划政策与实施办法是保护好老街区的重要措施,也是地域建筑文化传承的重要环节。在新城镇规划时对历史老街区的保护要按照街巷肌理不变、古树名木保留、院落尺度不变、修旧如旧、功能复兴的方针进行整体性规划,在维持原有社会功能的基础上积极增添新的社会功能。在历史老街道改造中,要加强院落、街道的整体性空间设计,加强视觉与景观系统设计,加强交通空间设计。这样在既保护好历史老街区的同时,又让老街区为新城市的建设发展添砖加瓦,促进了整个城市经济文化繁荣。像北京烟袋斜街在规划建设时,对旧建筑进行了保护性修缮,复兴了传统的烟袋斜街的功能,同时还增加指示系统,串联了鼓楼、后海、什刹海景区,不仅保护了历史老街区,还传承了地方建筑文化,促进了城市消费产业的发展。其他如天津五大道、上海多伦多名人街、齐齐哈尔罗西亚大街、重庆磁器口、成都宽窄巷子等历史老街区均成功的担负城市功能,又保护地域建筑文化,成为整个城市发展的亮点。①
3、传统城市格局与风貌保护
从社会学角度看,传统城市格局与风貌很多是由血缘组织、地缘组织、业缘组织形成的,是社会宗法制度的体现,是地域建筑文化的重要构成元素。在新城镇规划时,对传统城市格局与风貌的保护要按照合理利用历史街巷;保留传统城市空间格局与肌理;严格控制规划容积率和建筑高度;协调公共服务性建筑风格;统筹建筑布局;重视古树利用等多种手段最大程度上保留原有城市风貌,以促进城市与建筑的和谐共生发展。如拉萨市的发展,就很好得对传统城市格局与风貌进行保护。拉萨市根据城市现状与发展目标,在规划方面制定了“一心两线多点”城镇空间发展策略,在布达拉宫周围严格控制建筑体量,对新建筑的样式、色彩、肌理都进行限制,很好得处理新建筑与古代文明、人文资源与自然资源的关系,对城市格局进行强有力的保护,延续传统城市格局和风貌。其他如瑞金、南京、扬州等城市都根据自身城市的情况,在规划时采取强有力的举措,对传统城市格局与风貌都进行了很好的保护,在城市发展的同时凸显城市精神与地域建筑文化,促进城市和谐发展。
(二)新型城镇建设与地域建筑文化传承
1、体现场所精神
“场所是将自然环境和人造环境有意义结合起来的一个整体”②,因此,场所不仅具有建筑实体的形式,更重要的是具有精神上的重要意义。建筑创造场所,场所聚集构成场所精神,它使人们的生活形式和意义以更为准确的的方式显现出来。场所精神的真谛从现象、结构、精神、意义、特征、历史等角度揭示出场所与人存在于世的关系。③处理好建筑空间与场所的关系,体现场所精神,是地域建筑文化传承的首要环节。在新型城镇建设方面,需要重点划分区域、中心、标记、通路、边界,处理好建筑空间的伸展与围合、人与环境的总体关系,将建筑空间营造同场所精神得结合起来,创造出具有活力的地域性建筑。像捷克斯洛伐克的首都布拉格,在19世纪起,就是因为逐步发展为工业城市而引发了一些削弱城市总体空间结构和形象特征的变化———拆除了大部分的城墙使新城与老城的界限不复存在;城市周围那些自发蔓延的人造环境损害了城市的总体形象,一些最富特征的地区也随着贫民区的清楚而消失了。即便如此,布拉格在历史进程中基本上保持和发展中世纪所形成的形象特征和空间结构,这种连续性的城市发展很好地延续地域建筑文化,体现场所精神,使布拉格成为一座极富美感的城市。
2、重视城市历史文脉
建筑学领域对于城市历史文脉的探讨是关于建筑与所在其城市以及人与建筑的关系的问题,只有对这些复杂关系进行认真梳理与总结研究,找出内在规律,才能理解任何一个历史建筑以及新建筑的意义。在新型城镇建设方面,要重视单体建筑与群体的关系,注意新、老建筑在视觉、心理、环境上的延续性,让每一个建筑都成为历史、文化元素而有机地融入环境之中,保持特定空间内的个体因素与环境整体的时空连续性。具体措施可以是将新建筑的立面化整为零、新老建筑间接对应、建筑形式上的感觉模仿、建筑装饰的运用、强化新建筑细部等。如在苏州博物馆的设计中,贝聿铭先生深入研究了苏州市的历史文脉,在建筑与环境的融合、建筑单体的处理、新老建筑的契合、细部材质的运用等方面都做了较好的处理,成功演绎了“中而新”、“苏而新”的建筑样式,对地域文化的延续与传承做出了示范。
(三)新型城镇的城市文化营造与地域建筑文化更新发展
1.新型城镇城市文化营造
一般认为,城市文化是有别于其他城市的、具有鲜明特点的一般性文化,强调的是城市文化的标志性与内涵价值。城市文化包括城市的建筑文化、自然文化、公共文化、制度文化、科技文化和精神文化等,而其中最具象的表现形式就是建筑文化,如北京作为古都,天安门、故宫、长城、四合院民居等标志性建筑物就很好地表述了城市文化。因此,新型城镇城市文化营造重点必须放在新建筑的内涵表达、新老建筑的的融合、地域建筑的新符号化、传统建筑材料的创新性运用、建筑与城市的协调发展、建筑空间的处理等方面。
2.地域建筑的新符号化
语言、神话、宗教、艺术、科学、历史、哲学等这些人类文化的具体精神形式均统归于符号的范畴。①建筑通过符号传达出情感,形成隐喻,通过双重译码的解读,营造地域文化。总结与提炼地域建筑文化的内涵特征,进而具象成新的图像符号、指示符号、象征符号等,并将这些新符号与建筑营造结合起来,使新建筑融入城市整体环境,营造新型城镇城市文化,是地域建筑文化更新发展的主要途径。具体的方法有新建筑的实效性设计、类比性设计、象形型设计、法则型设计等。②如上海金茂大厦的设计就是将现代建筑与中国古塔元素符号相结合,建筑自上而下,层层跌落,在阳光下熠熠生辉,阳光像金色的瀑布从塔顶顺流而下,既蕴含了佛教的佛光普照寓意,又将上海建筑的弄堂文化同现代超高层建筑技术相结合,符合上海的本土建筑文化,也反映了上海地少人多的地理特征与国际金融中心定位,结合新技术促进了地域建筑文化的发展更新。
3.传统材料的创新性运用
熟练掌握传统建筑材料的特性,同时利用现代技术生产能够体现传统材料的肌理、质感、色彩等属性的可替代的建筑材料,在满足现代人审美观的基础上,创新性地生成新的建筑空间,这是地域建筑文化更新发展的重要方向。如现代徽派建筑在使用现代建筑框架技术与钢筋混泥土、玻璃、瓷砖等现代材料的同时,使用传统石材、木材作为建筑物的装饰性构件与表面肌理材料进行建筑室内外装饰,遵循传统徽派建筑空间格局进行布置,营造特色建筑空间,不仅能够节约经济成本,还能与城市发展融为一体,延续城市脉络,突出城市精神,营造新型城市文化,促进地区经济文化的繁荣与地域建筑文化的更新与发展。
党的十报告中指出科学发展观是今后各项工作必须长期坚持的指导思想,并明确提出实施创新驱动发展战略。创新思维是创新意识和创新能力的基础与核心,决定了创新型人才创新能力发挥的有效性。高校建筑学创新型人才培养必须坚守“以人为本,创新为先”的教学理念,遵循锐意进取、去旧革新、灵活应变、可持续发展原则,把创新思维的培养贯穿创新型人才培养始终。首先要帮助学生构建多元的知识结构,使学生逐渐具备知识的自我更新能力,促进学生构建坚实的建筑学理论底蕴、实践经验和人文意识。其次要使学生思维处于开放的活跃状态,突破思维障碍,不囿于既有理论和固定模式,不盲从,能多角度换位思考,勇于求异,敢于超越,关注新兴科技并加以利用。再次要注重学生非智力因素的开发及养成,如诚信,坚毅,专注,严谨,思维开放,富有挑战精神,具有旺盛的求知欲、风险防范意识、科学的批评质疑精神以及奉献社会的良好志愿等。非智力因素可以促使学生创新思维更好地发挥和运用,注重自我价值的实现。
2.课程体系改革是建筑学创新型人才培养的根本保障
建筑学科本身是一门美学艺术与科学技术兼融的综合性学科,注重开放性、实用性、时代性和前瞻性的融合,需要充分考虑建筑技术和实用要求,保持对现实的批评和反思。因此,高校建筑学专业应以就业岗位为依据,构建多元化的跨学科发展的建筑课程体系,引导学生向更宽的知识领域迈进,增强本专业的社会适应性。在建筑设计课的作业中,经常反映出学生综合考虑欠周详,在结构布置、城市规划、环境保护,消防设计、设备安排、声光处理等方面概念模糊,为此,高校建筑学需加强课程综合化,优化课程整体结构:(1)应将建筑设计、建筑结构、建筑物理及建筑材料等多门课程联系起来,打破学科专业壁垒,注重专业课程的衔接、渗透与融合,有计划、有目的地进行综合知识交叉学习及运用,建立平衡的综合专业课程体系。(2)加强学生系统的建筑设计表现思维的训练。手绘、模型和计算机的图形绘制能够使设计构想具体呈现,扎实的建筑表达功底能够提高工作环节的效率。(3)关注学术前沿,及时吸纳建筑科学技术的最新动向和先进内容,促进国外多元建筑文化的引进,把最新的学术观点、案例补充到教学内容中。由于建筑学相关知识体系的知识量急剧增长,可根据建筑企业需求增加新课程。(4)每学年的春季学期末尾、暑假前抽出3~4周构成一个较短的小学期,小学期主要安排学生进行快速设计、综合实践等,用于加强理论课程与实践课程的横向联系,互相促进。除课堂以外,内容丰富的“第二课堂”为常规教学注入新的活力,可以活跃同学思维,开阔学生视野,满足学生对个性化、创造性的追求:(1)邀请建筑名师、专家开设讲座及研讨会,开设建筑与文化、建筑与环境、建筑与新技术、绿色建筑与人类的行为方式等论坛沙龙。(2)让学生更多地观摩学习丰富多样的建筑实体及校内或校际间建筑设计作品展。(3)组织学生积极参与各种级别、富有挑战性的建筑设计竞赛。“以赛促学”不仅可以更好地激发学生的潜力和创造力,而且可以让学生更好地认识到自己的不足,更加潜心向学。
3.教学模式多样化是建筑学创新型人才培养的必要手段
面对建筑市场的日新月异,高校需要通过多种教育教学方式的教育和多方位的培训,拓展教学时间、空间、范畴、目标、手段、成果等,对建筑学人才进行全面培养。对低年级学生来说,理论教学与实践调研相结合的方式有助于形成正确的建筑观和良好的建筑素养。以理论课“城市规划原理”为例,除课堂理论精讲外,可以将学生们划分小组,分别对学校所在城市按区域划分进行课下调研,调研内容包括区域规模,建筑规划、功能、布局,道路设置及其公共服务设施配设情况。在具体的调研过程中,可以把调研任务落实到每个学生。除实地调研外,还可利用网络、图书馆锻炼学生收集整理资料的能力,鼓励学生相互协作、互动交流,最后整个小组完成一套城市区域规划图纸。每组学生选派代表以多媒体演示的方式对调研成果进行总结汇报,组际间可以互相概括优点和不足。鼓励学生标新立异,营造思维活跃、自由开放、人人争先创新的氛围,使学生加强理论思维的训练与设计方法的学习,强化学生运用理论知识解决实际问题的能力。对于建筑学高年级的学生来说,可采用“设计工作室”教学模式开展“研究型”教学,即由学校专业教师担任导师,有条件的院校可以聘请企业导师,由导师确定专题,如公共服务设计、绿色建筑、低碳城市与建筑、城市生态景观等,题目要具有前瞻性、多元性、研究性和创新性。学生选择适合的专题进行研究,以小组为单位。具体内容包括设计前期调研和资料收集、方案讨论、设计分工、最终成果表达等,导师起到向导与顾问的作用。“设计工作室”营造自由创新的学术氛围,既提高了学生自我构架知识的能力,又锻炼了学生的合作能力,促使学生理论知识与实践应用并重。
4.实践教学是建筑学创新型人才培养的重要途径
“创新源于实践”,建筑学科是一门与实践连接紧密的学科,建筑学专业的实践教学课程主要有传统建筑测绘实习、美术实习、城市与建筑认知实习、工地实习等。上述大多数实习以参观、学习为主,偏于感性,缺少与实际工程接触的机会。因此,高校建筑学专业应增加企业建筑师业务方面的实习,建立“校企合作——行业标准、任务载体、项目驱动、能力核心”的有效机制,使学生综合素质、创新能力在“真枪实干”中得以强化,同时职业道德观、人格和意志品质也得到不断提升。企业建筑师业务实习激发实习学生创造活力的关键在于建筑方案设计和施工图设计两方面:(1)在经验丰富的建筑工程师指导下,锻炼实习学生具有独立进行建筑设计和表达设计意图的能力。建筑方案设计须经历形象构思、细部深化、平面功能和结构设计等环节,指导学生不要过于注重设计结果的视觉传达,而忽视建筑归根结底为“人”服务的本质。(2)建筑施工图设计需要学生初步掌握建筑设计的基本原理和方法,加强学生绘图软件的表达应用能力,具备计算机图形、数据的处理能力,但在真正的设计过程中考虑因素较多,如交通流线、防火、防洪、节能、地下空间以及与当地文化、历史、地理、气候等因素的综合协调等,建筑整体考虑很重要,因此指导学生注重建筑设计基础规范知识的学习,增强综合理论的融合能力。
5.多元化教学评价是建筑学创新型人才培养的优化措施
客观、科学、全面、有效地进行教学评价是建筑学大学生创新能力发展的直接动力。教学评价应注重目标导向,建立教学过程质量监控机制,实现过程与结果相结合、学业成绩与能力评估相结合。评价目标需要具体化、明细化和可操作化,改变以往为考而教、为考而学的现象,摒弃肤浅创作习性和浮躁学风。每一门主干课程可采用学生的平时成绩占总成绩的40~50%,考核内容包括作业、论文、调研报告、设计调研等。期末则采用多维评图方式结合的形式,可采用学生答辩式评图、师生分组评图、教师联评、外聘专家评图等方式,建立促进学生个性发展的综合素质评价制度。例如答辩式评图,通过学生讲述和发表意见,锻炼学生的描述讲解图形能力。高校应加强建筑师企业业务实习的管理与评估,实习生所在实习单位根据统一标准给予学生相应分数,包括学生对于岗位实习的认识、学习态度、解决问题能力、创造能力、动手能力、吃苦耐劳及协作精神,将社会评价纳入人才培养质量指标之一,客观地反映学生的实习成效,引导学生更积极主动地进行“在岗”锻炼。
1.1更新教学内容,优化课程体系
建筑行业作为我国的支柱产业之一,正在突飞猛进地发展。现在建筑的高度越来越高,对建筑物中重要组成部分———建筑给水排水的理论、技术和实践等就提出了新的要求,随之涌现出较多的建筑给水排水新技术、新设计规范、新设备等。因此,国家相关部门根据建筑产业发展的最新状况及时更新规范,如最近新增《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)条文解释等;更新《建筑排水塑料管道工程技术规程》(CJJ/T29-2010),替代《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》(CJJ/T29-98)。《建筑给水排水工程》课程是一门应用性很强的专业主干课程,它的设计必须严格按照相关设计规范和标准,因此在《建筑给水排水工程》教学过程中,要不断优化和更新教学内容。《建筑给水排水工程》作为给水排水科学与工程的三大主干课之一,在教学中必须把握与其相关专业基础课的衔接。学生在学习本课程时必须掌握《水力学》、《水泵及水泵站》、《工程制图》等相关课程的理论。比如建筑给水、消防给水中,就必须运用水力学相关知识进行管道的水力计算;通过《水泵及水泵站》的学习,进行建筑物泵房设计。作为对复合型建筑人才的培养,有目的地在《建筑给水排水工程》课程教学中增加相关的建筑给排水设计安装技术、工程造价、工程施工管理等方面的基本知识,增加课堂教学的容量,从而拓宽学生的专业口径,增加就业途径。
1.2突出工程实践,丰富实践内容
实践教学是应用型工程类本科人才培养的重要环节,是培养学生创新精神、提高综合应用能力的重要途径。结合《建筑给水排水工程》课程的特点,以能力素质导向为指针,规划实践教学体系,构建“随堂试验、课程设计、认识实习、毕业实习、毕业设计”的实践教学体系,从而实现建筑给水排水专业知识、能力、素养渐进提升和协调发展的目标。《建筑给水排水工程》课程应坚持“理论、实习、工程设计”相结合的实践教学模式;在理论教学的同时,同步开展相关实习,有针对性地让学生走出教室,参观学校行政楼、图书馆等建筑内的给排水和消防系统布置,了解和学习建筑给排水系统的施工和安装,结合工程案例完成各章设计大作业,从而巩固所学的知识点。在本科教学最后环节———毕业实习设计的一学期,课程应结合学生就业情况,有针对性地安排学生进行实际工程的模拟演练,以一人一题的方式,确保学生独立完成整栋建筑的建筑给水排水工程设计,进一步推动学生工程意识的建立和工程实践能力的培养。同时,鼓励有条件的学生到企业进行毕业设计,采用企业导师或双导师制,确保学生在企业中毕业设计质量。
1.3改进教学手段,提高课堂教学效率
《建筑给水排水工程》作为给水排水专业的专业主干课程,是一门实际工程应用性较强的课程。其课程内容包含建筑给排水、建筑消防、建筑中水、建筑热水等内容,教学内容繁多,同时各类规范标准更新较快,并且新的建筑给排水消防设备图集、图纸、图片较多。这就意味着传统的教学方法难以完整地向学生介绍相关知识;并且传统教学的视觉效果弱,学生学习兴趣较低。在理论教学部分,可以采用现代化教学手段,强化课堂学习效果。在课件中链接相关联的Flas(如水箱工作原理、气压罐工作原理、自动灭火系统等)、建筑设备图片、建筑给排水CAD图件等图像材料,以及相关的建筑给水排水工程规范及技术规范等,为课堂教学提供丰富的教学资源,并使教学形式多样化,激发学生学习兴趣。“实践教学”部分采用课堂与工程相结合的教学模式,即在课堂上利用多媒体动态仿真各种建筑生活给水方式、消火栓布置形式、热水供应系统等工作原理,加深学生相关理论知识的理解;让学生走出课堂,来到实地工地,通过参观实习,亲身了解建筑给水排水工程的管道施工和设备安装,查阅相关给排水管道和给排水附属设备安装技术规范,了解相关验收标准,通过撰写实习日记加深理论知识。
1.4改革考核方式,强化能力培养
传统的考核方式多为闭卷考试,考试题目大多都是概念性的、理论性的内容,需要学生死记硬背,未能体现出学生分析问题、解决问题的能力。因此,不少学生靠在考试前抱佛脚突击复习,可以获得较好的分数,但是学生的理论知识,特别是实践操作能力相对缺乏。在目前应试教育环境下,不少学生纯粹是为了应付考试,学习基本是课堂上听一听,考试前突击突击,死记硬背教材中的内容,学习主动性不够,因此必须改革考核方式,培养学生学习兴趣。《建筑给水排水工程》课程在考核学生学习效果时,应在考查学生对基础知识掌握的前提下,注重知识应用能力的考查。教师可以尝试设计少量的开放型题型,引导和鼓励学生提出多种可行的建筑给水排水工程设计方案,给出多种解决工程技术问题的思路。可以采用开卷的形式,限定考试时间,制定可以查阅相关规范资料的考试模式,使考试题目相对灵活,考试内容更具有实践性,从而提高学生解决实际问题的能力,而不是只注重书本知识。我国注册设备工程师考试即采用的是开卷考试方式,《建筑给水排水工程》课程以开卷考试方式进行考核,既锻炼了学生分析问题、解决问题的能力,又较好地为工程实践和国家注册考试实行了衔接。此外,在课程考核中要淡化试卷分数,强化课程实践分数,建立课程设计成果考核、实习报告考核和课程设计答辩体系考核等相结合的多元化的考核的形式。
2我国建筑工程管理模式的现状分析
长久以来,由于受到传统的公司管理理念和管理方法影响,导致了建筑企业管理模式一直没有多少进步,同时存在着管理效率低下、企业组织不合理、管理手段现代化程度不高等缺陷,影响着建筑行业的可持续发展。例如在建筑工程管理中,部分企业仍然采用传统的命令式和领导指令式的管理方法,管理方式和管理质量比较落后,已经不能满足市场环境的变化和企业发展的要求。建筑工程管理涉及建筑企业的人员管理、施工现场管理、财务管理,质量管理等方面,所以,采用现代化的创新管理模式才能有效提高企业管理效率,保证建筑工程的质量和企业经济效益。例如在建筑工程的施工管理中,如果采用科学有效的管理模式创新可以使施工方案的设计与实施符合建筑工程的实际情况,完成建筑工程质量管理的各项目标,在保证建筑工程工期和建筑质量的要求下,有效降低施工成本。但是现实情况是,由于建筑企业施工管理手段的落后,造成建筑工程的施工工期延长,工程总造价和工程成本难以保证的问题。
3建筑工程管理中创新模式的应用和发展探析
3.1建筑工程管理中创新模式要求建筑工程管理模式创新的根本目的就是适应科学技术的不断进步和建筑市场日益激烈的市场竞争,同时有效提高企业管理的水平和效率,增强建筑企业的核心竞争力。所以对于建筑工程管理创新的根本要求就是改进企业工程管理中不合理、效率低的地方,使企业管理的模式更加富有弹性和刚性,同时创新模式的内容要贴合建筑企业的生产力发展和市场地位的巩固等方面。通过不断引进先进的信息化的建筑工程管理系统和管理体制,全面的学习工程管理的先进技术,创新企业人才管理的方式方法,提高建筑产品设计的质量,从而提高企业建筑施工的合理性、有序性和高效性。所以建筑工程管理创新模式的根本方法在于不断提高科学技术在工程管理中应用比重,促进建筑行业的有序发展。
3.2建筑工程管理中创新模式的应用建筑工程管理创新模式的应用体现在企业工程管理理念、管理体制和技术管理等方面。工程管理的模式创新首先是企业管理理念的积极改变和全面创新,企业管理层应该积极地学习先进的企业管理理念,处理好建筑工程的各个方面的利益关系,同时要牢固树立工程管理的目标概念,包括建筑工程的质量管理目标、进度管理目标、工程费用管理目标等,使工程管理的各个环节的有效性得以体现。同时,建筑工程管理中创新模式的应用还体现在企业管理体制和管理方式方面。建筑企业要及时的响应时代技术进步的号召,积极建立科学高效的现代工程管理制度体系,实行科学有效的管理方法,明确建筑企业在建筑工程中的各方责任,及时有效的协调工程各方的责任和义务,建立适应企业发展的责任制度和财务管理制度,通过这种强化建筑企业内部控制环境的建设,提高企业的抗风险能力和经营管理能力,增强建筑工程管理的效率和水平。此外,建筑工程管理创新模式的应用还体现在技术管理创新方面。企业的及技术管理对建筑企业技术水平的提高有着积极的促进作用,建筑企业面对日益激烈的市场竞争,必须积极的构建合理的信息化技术管理模式,提高建筑产品的设计水平和设计质量。随着科技的进步,建筑工程的复杂程度不断增加,设计的学科知识越来越多,这种情况下,建筑企业必须建立有效的信息化技术管理模式,提高工程管理的质量;同时要积极引进信息化的技术人才,不断提高企业管理者的管理知识和管理技能,才能有效发挥企业技术管理模式的应用价值。
3.3建筑工程管理中创新模式的发展前景建筑行业的不断发展体现在建筑工程企业的规模扩张和数量增长方面,由于技术水平和资金实力的差别比较大,导致了建筑企业的市场地位和市场竞争能力参差不齐。企业生存的根本原因在于其产品的质量是否满足客户的需求,同时,随着经济的发展和技术的不断进步,建筑工程客户对建筑质量、建筑风格以及建筑的整体舒适程度的要求也越来越高,所以这些因素都会改变着建筑企业的市场定位和企业总体的发展方向。此外由于计算机技术、信息技术、网络技术的不断发展,建筑企业工程管理的信息化程度和自动化水平也在不断的提高,这些技术的不断发展为企业建筑工程管理的创新提供了新的技术手段,为企业管理的健康发展奠定了坚实的技术基础。总的来说,建筑企业工程管理不断创新是企业发展必经的一个过程,也是新阶段建筑行业发展的必然趋势,企业的管理模式创新在建筑行业中有着广阔的发展前景。
二、分析创新建筑工程项目施工管理技术的根本前提
众所周知,一切事物的变化都不是随便就能实现的,通常情况下,积极向上的正面发展是科学理论与实际情况结合之下的产物,所以,建筑工程项目施工管理技术的创新也有着一定的根本前提:一方面,建筑工程项目施工管理技术的创新应有明确的发展方向,只有这样,才能适应人们所提出的种种要求也就是说,施工企业应多注意市场的动向,多了解行业最新的政策与市场需求,然后根据这些点,有目标。有方向地制定企业发展战略,让企业的管理质量能更上一层楼,另一方面,建筑工程项目施工管理技术的创新也离不开企业强大的竞争力,因为企业自身所拥有的竞争能力是推动企业发展的原动力,在别家企业无法超越的时候,企业才会有更多的精力去创新,反过来,当企业不断创新施工管理技术后,它的市场竞争力也将变得更强大,从而能在这一领域中站稳脚跟,甚至被别人仰止所以,创新建筑工程项目施工管理技术的另一根本前提,就是不断营造新的企业文化氛围,提高企业的核心竞争力。
一、21世纪的到来使人们从工业时代转入到了信息时代,有建筑业的权威曾说过:21世纪的高消费就是回归大自然,回归乡土。就其原因可以概括为以下几点:
(一)应该走客车学发展的建筑设计道路具体来说就是在进行建筑设计时首先要研究生态环境状况,考虑解决好与周边环境的协调,解决好自然能源的利用,自然材料的合理利用。采光照明设计,内部空间物理性能调节设计,建筑装饰,装潢,室内设计中景可能的多利用自然元素和天然才智,创造出自然质朴的生活工作环境,建筑应尽量减少能源消耗,开发资源和材料再生利用,按“绿色建材”概念装修房屋,改变人们现存的世俗审美观判断标准不搞病态空间,不搞过渡装饰,减少视觉污染,减少人力,物力的滥用和浪费,使建筑更贴近自然,使能源利用和景观创造都达到新的高度。
(二)努力做好面向未来的设计建筑设计应具有物质功能和精神功能的两面性,设计在满足物质功能的基础上更重要的是满足精神功能的要求,要创造出风格,意境和情趣来满足人们的审美要求,形象简洁,造型亲切,经济透明,功能多样,材料自然,无毒无害和可再生性以及细部设计要达到细致入微才会受到人们的欢迎。
二、21世纪的建筑设计是个大问题,它的发展方向主要有以下几个方面:
1.应该走可持续发展的建筑设计道路21世纪是信息时代,更应该是生态文明时代。人类运用高新科技,探索生存生产和生活环境的可持续发展的模式,按照国际社会所承认的原则进行设计。
①对涉及的地方性,地域性理解,重视地方场所的文化脉络;
②运用技术的公众意识,结合建筑功能要求,采用简单合适的技术;
③树立建筑材料蕴含能量和循环使用的意识,在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料,避免使用高温能量,破坏环境,产生废物以及带有放射性的建筑材料,征求重新利用旧的建筑材料和构件;
④针对当地的气候条件,采用别动式能源策略,尽量应用可再生能源;
⑤完善建筑空间使用的灵活性,以便减少建筑体量。将建设所需的资源降至最少;
⑥减少建筑过程中对环境损害,避免环境的破坏,资源的浪费以及建材的浪费;
2.重结构体系将要以框架结构为主众所周知目前大量已有的住宅均以砖混结构为主,这种建筑结构体系有很多的缺点如抗震性能差,总高度受到施工限制,机械化程度难以提高,作业量大,施工质量难以保证。住宅采用框架结构之后有利于新型墙体材料的推广应用,提高了住宅的抗震性能,并可以为住户提供自由分割的空间,丰富住宅的立面造型,使用面积系数也可提高自重,比砖混结构的轻,单位面积造价与砖混结构持平,由此可见,框架结构是住宅在承重结构体系上的一大发展。
3.住宅的寿命将要大大的延长,超耐久性住宅将要大量出现目前,住宅的使用寿命按其设计方案来说一般是在50年左右,人们用几十年以至终身的积蓄来购买一栋房屋,在使用之后就要报废,这种现实的现象实在是有点太残忍了,所以人们很迫切的要求提高住宅的耐久性,现在超耐久型混凝土的研究正在兴起,在不远的将来有望使混凝土的耐久性达到几百年以至上千年,当住宅采用框架结构之后,就可以采用超耐久型混凝土从而大大的提高住宅的耐久性,实现我们拥有超耐久型住宅的梦想,其显著的经济效益和社会效益是不言而喻的。
4.建筑时空的延续性关怀自然,就是关怀人类本身,真正意义上的“以人为本”就在于此。因此,“以人为本”的住宅建筑有相当一部分就是强调其自然方面的因素,由其自然性引发出其在时空中的循环延续,进而成为一个整体,使得建筑生命周期(life-cycle)构成设计工作中一个十分重要的因素。住宅建筑中时空的延续性,就是要求在住宅创作中,在遵循自然因素的前提下,从传统居住形态中汲养分,提取要素,结合当代住宅科技特点和居住需求,创建的再现建筑地域空间文化特点,以寻求住宅建筑的个性表达。这种延续形式的传统居民范式中的要素运用现代建筑语言创新的再现,其再现可以是局部或全部,有形的或无形的,均可兼而有之,目的就在于给传统居住形式一个延续和生存的空间,并使之与时代同步与传统居住文明相辅相成。
5.住宅建筑时空的全面性“以人为本”的住宅建筑,时空的延续性使其具有了某种低于建筑空间文化的特质,实现了抵御建筑空间文化创新的再现,丰富了当前颇为雷同的居住模式。然而,仅有时空的延续性,并不能符合现代人的要求。为此,还必须考虑其时空的全面性。在完成了人性空间与自然空间的合理结合之后,需将适合现代化社会发展的人类自身生活方式的一些必要因素考虑到其中,主要包括住宅建筑的舒适性,适应性,生态性,信息性,文化性,智能型等等。
①住宅建筑的舒适性住宅建筑的本质就是为人服务,首先就要讲舒适性,也就是说住宅建筑要寻求一种在符合购买面积,户型的基础上,使得各功能空间有合理有效的安排,各得其所,分区明确,并使各功能的空间有诗意的尺度,比例,方便家具的布置和人的活动,同时要保证各功能空间的相对私密性。为满足室内环境质量,各功能空间要采光充足,通风良好,使用率高,并体现一定的艺术性和超前性。对于外部空间的环境,居民交往的空间创建也是居住舒适性的重要体现,应力求把原有的生活纳入进来,作为居民生存环境的重要组成部分,规划要结构明朗,形象纲举目张,群体设计要多种围合,变化多变的私密,半私密的空间,配合如一,广场,绿地,小品,通透环廊等构成统一景观,做到安全宁静,温馨而利于交往。
②住宅建筑的适应性主要表现在多样性和可变性两方面,多样性:由于住宅市场需求的多样性,住宅开发建设单位要避免“贫富皆宜”的单一项目而要有一定的特殊,适合多种目标群体,赋予个性化的项目,来满足日益多样的市场需求,可变性:由于功能的多样性和技术的可行性,使居住空间的灵活可变得以实现,其可变性一般是以“户”为设计单位,按基本间定型的厨卫等定型设计,居室部分采用活动式隔断灵活分隔,即每户的平面围护结构不变,管道基本固定不动,厅室隔断按一定模数灵活不止,分户墙可以固定,也可采取取消分户墙而根据实际购买需求取舍的售楼方式,据此,住户的室内布置就可以各尽其能,各取所需,设计布置一个温馨而有个性的家,如此自然提高了居住建筑的使用效率,使住宅建筑易于改造而拥有更长的使用寿命。
③住宅的生态型如今生活在都市里的人都渴望回归自然,希望更多地与大自然接触,但住宅建筑仅有绿色还不能说其具有生态型,住宅的生态型是以绿色为基础涵盖生态环保,可持续发展等多种理念。首先就绿色本身而言,要达到国家有关标准,并具有完整的包括设计,施工,物业管理等多个环节的生命周期评价,且要和所有城市的整体环境质量相结合。
三、生态的建筑设计应该具有以下几个方面的特点:
1.尊重设计地段内的土地,环境,及植被的特点,因地制宜。
2.整体,全面的考虑设计区域内部与外部环境关系。
3.强调人与环境的和谐共存,不可分割。
4.设计过程的多学科综合性为实现这些特点,主要有以下几个有效途径:
(一)开发地下空间解决城市用地紧张的途径有两种,一是向城郊发展,会导致耕地面积减少,生态平衡破坏,城市化程度增加。二是向高空发展,往往导致人口密度增加,空气污染严重,交通更加拥挤,开发利用地下空间具有无法比拟的优势:1.节省土地资源,减少对城市土壤的破坏,减轻地面上住宅,交通生产和生活服务,社会活动的相互干扰。2.节约能源,土壤具有隔热和蓄热的双重功效。据测地下建筑比地上建筑可节省热能25~80%。3.有利于生态平衡,不破坏植被,不侵占农田,有利于美化环境,净化空气,改善小气候。4.防尘,防毒。地下空间无大气污染。5.利于储存蔬菜,水果,粮食。地下环境相对湿度适宜,避免鼠害虫害。6.抗震性能好,维护费用低。
(二)物质能量循环利用随着科技的进步,人类对可再生能源的开发利用已经有了相当大的进展,各种生态住房,低能耗住房大量兴建。将来的房屋建设对能量的利用将主要有以下两种形式:
1.自然能(太阳能,风能等)的直接利用直接利用各种技术装置如风车,太阳能收集装置,将太阳能,风能转化为人们生活的动力来源。
2.太阳能的间接利用——生物能循环1991年9月,美国利桑那州沙漠进行的生物圈号计划,八个人与3800多个物种在一个建筑物内生存了2年。室内有微缩的沼泽,海洋,草原,沙漠,热带雨林等生态系统,空气,水,营养物质将在其中循环,以取得生物能循环的经验,生物能循环的简单形式是立体种植,通过绿化可以美化环境,利用空间,增加产量,同时又可以起到保温节水,净化空气,调节室内气候等效果。
(三)加强绿化设计城市与建筑的绿化是改善生态环境的重要手段,绿色植物有时放氧,净化空气,杀菌,调节空气等作用。还具有一等的心理功能。要提高环境的绿化覆盖,增加绿地面积以外,还可以立体发展,想空中拓宽,采取屋顶绿化,窗,墙垂直绿化等手段,日本的“与环境共生的住宅”中。屋顶种植有地锦植物和蔬菜,在提高绿化率的同时,加强了建筑的隔热功能。有效的防止了热辐射,改善了夏季室内环境,阳台上采用垂直绿化。同时装饰了中庭,用生物气候来调节室内气候。
(四)建立自然生态环境,保护生态平衡1935年斯坦力提出“生态系统”的概念,他认为人们对生物体的基本看法,不能把生物体与它们的环境分开,在自然界中,生物系统和环境系统相互作用构成的自然整体,就是“生态系统”。自然生态系统是由生物及其栖息地组成的复杂的整体系统,自然生态系统具有一定的结果和功能,再发展中系统内各种生物的因素和环境内因素按一定的规律相互联系。保护原因的环境的生态平衡是不可能的,虽然保护生态环境和自然资源诗人们实践活动所必须遵守的,但保护是为了利用,合理利用自然环境和资源就可以实现保护生态环境,维护生态平衡的目标。
(五)智能型建筑20世纪80年代以来,电子科技高度发达,通信技术迅猛发展,信息高速公路的开通使智能建筑应运而生,人们的梦想成为现实。
智能建筑是把现代的高新技术——智能型计算机,多媒体现代通信,智能保安,环境监控等技术与建筑艺术相融合在一起,通过对设备的自动监控,对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑优化组合,使人获得投资合理适合信息社会需要,并且具有安全,高效,舒适,便利,灵活的建筑空间。
通俗的讲,智能建筑就是一种有创造力的环境。在智能建筑里,人们可以获得:
(1)安全,健康,节能,舒适宜人,能提高工作和生活质量的环境,温度,湿度,照度可以自动调节,环境的色彩,味道与背景噪音可随心所欲,尽量利用自然界的光,冷,热,大气等,自动调节室内环境,最大限度的减少能源消耗,创造更有人性的生存行为环境。
(2)不同用户对不同环境的要求,开放式的大跨度和大空间结构,允许拥护迅速,方便的改变建筑物的使用功能。
(3)现代化的通讯手段与办公条件,在智能建筑内,人们可以通过国际直播电话,可视电话,电子邮件,声音邮件,电视会议,信息检索等手段,获得全球性情报,信息,以空前的高速度与世界各地的人们进行商贸活动。
未来的新世纪是一个注重生态,环保,追求人与自然科学整体协调发展的社会。传统的粗放型工业生产对城市和自然造成的环境污染,生态恶化的负面影响正在逐步的得到遏制。未来的工业生产必须在生态环保方面加大力度,依靠科技进步的力量,采用先进的技术措施,达到既能保证生产,又具有自净能力,杜绝废气,废料,有害化学物质对城市空气水源,土壤,生物造成的环境污染,同时,尽可能利用工业生产中产生的余热,对于可重复利用的废料实现循环利用,降低能源,资源消耗。其中的环保措施如净化回收装置,空调洁净设施,采热利用设备等。在国外,一些工厂在保护自然,创造健康的工作环境方面做出了很好的表率,生态环保意识不仅体现在建造阶段,而且体现在产品生产过程中,如生产中只能用生态的被降解的原料,而最后的产品也要尽可能是再生产的,从而将生产带来的负面影响力降到最小程度。未来的工业生产对生产工艺,工人专业技能,生产环境,企业管理等方面都提出了更严格的要求。其中,室内的恒温,恒湿,洁净,照明,防火,保安等方面需要先进的技术措施加以管理。现在,这些方面已开始逐步实现智能化管理和监控,对供暖,空调,供电等设备专业的设计提出了更高的要求。也只有这样,才能保证生产的安全,高效,高质量,才能使产品更具有市场竞争力,企业才更具有发展前途。网络化,信息化时代的到来,对传统的工业建筑设计观念提出了挑战。顺应时代,研究新时代工业建筑的新特点,新模式,努力做到以人为本,创造具有时代精神,人文关怀的工业建筑形象,是我们当代建筑师的历史责任。我们相信,工业建筑一定会在有着高科技,多样化,个性化的时代,重新绽放异彩,为城市景观增辉添彩。如今,世界大型建筑的主流是生态建筑和智能建筑,我国目前正在建造和将要建造的大型综合建筑使用期限至少在50年以上,都是面对21世纪的,无论是在建筑艺术上,还是在设备上,都应有超前意识。随着生态意识的普及和可持续发展的深入人心,以我国目前的经济实力,建筑技术,科学技术的实际水平,建设有前途的大厦将作为我国提高综合国力的具体表现,将带动建筑业的迅猛发展。
参考文献
①《发展生态建筑,改善人民环境》刘海龙《住宅科技》2001.9
②《可持续的生态建筑设计》李效军,陈翔等《建筑学报》2000.5
③生态危机的对策——建筑创作中的5r原则陈易《建筑学报》2001.5
④浅议住宅建设的可持续发展策略周金萍周联军等《住宅科技》2001.6
⑤绿色生态住宅小区建设要点与技术导则《住宅科技》2001.6
随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑迅速增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视,''''建设节约型社会''''已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高,破坏土地多,废气、粉尘排放量大,对大气污染严重的行业,节能问题更是重中之重。
1.发展新型节能型建材的必要性
长期以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。''''十一五''''是我国社会建设的重要时期,也是建筑材料发展的一个重要时期,因而建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此,走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,是节约能源,降低能耗,保护生态环境的迫切要求,同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。
此外,在传统建筑材料基础上大力发展新型建筑材料也是节能建材研究领域一个重要的方面,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用等。
因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。
2.新型节能型建材的发宸趋势
2.1.新型墙体材料
墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。
新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持''''综合利废、因地制宜、市场引导''''的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。
就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。
因此,要适应建筑应用的需要,将新型墙体材料的发展与提高建筑性能和改善建筑功能结合起来,使其具有更强的生命力,因地制宜地发展各种新型墙体材料,从而达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促建筑技术发展的综合目的。
2.2.保温隔热材料
墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等3种。目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。时,外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。因此,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用。
近年来,我国保温隔热材料的产品结构发生有明显的变化:泡沫塑料类保温隔热材料所占比例逐年增长,已由2001年的21%上升到2005年的37%;矿物纤维类保温隔热材料的产量增长较快,但其所占比例基本维持不变;硬质类保温隔热材料制品所占比例逐年下降。我国目前常用的外保温技术体系包括:胶粉聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合无网聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合有网聚苯颗粒外保温、岩棉聚苯颗粒外保温、外表面喷涂泡沫聚氨酯和保温涂料等。在上述几种保温体系中,保温涂料综合了涂料以及保温材料的双重特点,干燥后形成有一定强度及弹性的保温层,符合外保温材料的要求。
目前我国保温材料的主要发展方向有:
(1)现有产品性能的提高和改进。
(2)研制开发复合型保温涂料。应向固化块、憎水、粘结强度高、密度小和成本低等方向发展。
(3)注重环保,充分利用三废开发保温涂料,并遵循涂料发展的潮流,向水性化、环保化的方向发展。
2.3.防水密封材料
防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。
我国建筑防水材料的发展十分迅速,已彻底摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有沥青油毡(含改性沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。相比国外先进国家,目前我国防水材料行业主要存在以下问颢.
(1)产品结构不合理,新型防水密封材料的产量
不高,市场占有率不高;
(2)产品质量普遍偏低,假冒产品充斥市场;
(3)设计施工应用技术有待提高,工程建筑渗漏还相当严重。
因此,防水材料工业亟需调整结构、规范市场。在发展方向上,应重点发展新型防水材料,扩大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性沥青油毡和高分子防水卷材等)的市场份额。
2.4.节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金一木材复合、铝合金一塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。
除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。
(1)中空玻璃在发达国家已经是新建住宅法定的节能玻璃,但我国中空玻璃的使用普及率还不到1%,从国内外的实践来看,推广使用中空玻璃将是实现门窗节能的一个重要途径。
(2)真空玻璃在节能方面要优于中空玻璃,从节能性能比较,真空玻璃比中空玻璃节电16%一18%:
(3)热反射镀膜玻璃的使用不仅具有节能和装饰效果,可起到防眩、单面透视和提高舒适度等效果,还可大量节约能源,有效降低空调的运营经费;
(4)镀膜低辐射玻璃又称low-E玻璃,是近年来发展起来的新型节能玻璃,采用真空磁控溅射法在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜。这种玻璃对380nm一780nm的可见光具有较高的透射率,同时对红外光(特别是中远红外光)具有较高的反射率,既可以保证室内的能见度,又能减少冬季室内热量的向外发散,还能控制夏季户外热量过多地进入室内,提供舒适的居住生活环境,将是未来节能玻璃主要应用品种。
2.5.水泥的发展和粉煤灰的利用
水泥工业在我国建材行业中能耗最大,因此要大力发展生态水泥。所谓生态水泥就是广泛利用各种废弃物,包括各种工业废料、废渣及城市垃圾为原料制造的一种生态建材。这种水泥能够降低废弃物处理的负荷,既解决了废弃物造成的污染,又把生活垃圾和工业废弃物作为原材料,变成了有用的建设资源,从而降低了生产成本。生态水泥的主要品种有:环保型高性能贝利特水泥,低钙型新型水硬性胶凝材料,碱矿渣水泥等。
粉煤灰是燃煤发电场的废弃物,由于其具有轻质多孔的特点和潜在的水硬性,可以作为多种建材的生产原料。开发粉煤灰建材不仅可以解决能源和资源问题,同时解决了这种工业废弃物造成的污染问题。今后在粉煤灰综合利用方面,需要重点开发研究的前沿技术课题有:大掺量粉煤灰制品;各种免烧结、免蒸养自然养护工艺的粉煤灰砖制品和粉煤灰陶粒等。
2.6.建筑垃圾的综合利用
近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金,不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可理垃圾则堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾砖取代传统粘土实心砖作为砌体材料,净化了环境,节约了能源,保护了土地资源,是一种具有经济效益和社会效益的产品,从而使建筑业走上了一条良性循环的经济模式,成为建筑业可持续发展的动力。
2.7.其他节能建筑材料
太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成为了可能。因此,美、日、欧等工业发达国家非常重视太阳能的利用,纷纷推出开发《太阳屋计划》。我国太阳能的利用近年来取得了可喜的成果:天津市奇信太阳能科技有限公司已成功研制建材化太阳能集热器,成为国内建材太阳能技术发展的先行者;而号称为中国太阳能第一楼建筑的北京北苑太阳能示范工程,其能源全部采用太阳能,已良好运转半年之久。
可以预见,采用光能转换技术与建筑的屋顶、外墙、窗户等结合集结成复合产品,很可能成为2l世纪一类重要的新型建材制品,既可作为建筑的制品或部品,又可以进行太阳能发电,将有极为广阔的发展前景。
3.结语
综上所述,未来我国新型建材的发展可以归结为以下几类:
3.1.大力发展资源节约型建材
发展资源节约型建材首先要通过建材企业对现有产品实行节省资源的措施,如降低单位产品原材料消耗,提高产品成品率等。其次要充分利用回收资源,目前我国工业废渣和生活垃圾年产量约320亿吨,回收利用,替代原材料生产新型建材,不仅可减少环境污染和资源浪费,更重要的是可实现经济、环境的可持续性发展。
3.2.大力发展能源节约型建材
发展能源节约型建材就是要发展节能型新型材料,如低辐射镀膜玻璃、太阳能发电材料、高性能保温隔热材料等。
3.3.大力发展环境友好型建材
发展环境友好型建材就是要求建材产品不产生建筑垃圾,不污染生活环境,不影响人体健康。随着物质水平的提高、消费观念的更新,人们的环保意识在不断增强,对建筑材料的环保要求不断提高。环境污染严重,对人体健康危害大的建材产品已逐渐被市场所淘汰,绿色环保型建材产品成为市场的销售热点。
3.4.大力发展多功能型建材
随着社会经济的发展,人们消费观念的转变,旧有的建材已远不能满足人们的需要,开发新型多功能材料成为人们追求的新目标。同时还要重视研究与开发具有自主知识产权的新技术、新产品,包括制品加工新技术等,如将纳米技术与建筑材料结合,可开发出具有光催化性、抗菌、除臭、消毒等功能的生态建筑材料,从而改善人们的生活环境,提高人们的生活质量。
总之,节能环保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特征,集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益于一体,成为未来建筑材料发展的方向和趋势,符合人类的需求和时展的潮流。
依据标准及参考文献:
[1]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心.《绿色建筑》.北京:中国计划出版社,1999.
[2]杨子江.《建筑屋面节能技术》.工业建筑,2005,2.
[3]王少南.《节能建材的发展方向》.建材发展导向,2006,1.